De bewegingsvergelijkingen van P zijn gegeven door:
Bereken de baanversnelling op t = 1
OPLOSSING
1.
Baanversnelling.
Als een punt P beweegt
door het vlak, dan kun je de coördinaten als een parametervoorstelling
opschrijven:
eigenlijk doe je dan niets anders dan de plaats van punt P met een
plaatsvector te beschrijven:
't Is gewoon een vector die in de tijd verandert.
De snelheid van punt P wordt dan beschreven door een snelheidsvector:
Die vector heeft een grootte (de baansnelheid van punt P) en een richting
(de helling van de baan van P). x'(t) is de snelheid op
tijdstip t in de x-richting. y'(t) is de
snelheid in de y-richting.
De versnelling van punt P wordt
beschreven door een versnellingsvector:
x'' (t)
is de versnelling in de x-richting, y''(t)
is de versnelling in de y-richting.
Deze versnelling heeft in het algemeen twee componenten: een component
in de richting van de baan (aB), en een
component loodrecht op de baan (aL). aB is de baanversnelling
en zorgt ervoor dat de baansnelheid van punt P groter wordt (of kleiner als
aB tegengestelde richting aan v heeft). De
loodrechte component aL zorgt ervoor dat de richting van
v verandert.
Je ziet dat aB
= a • cosα waarbij
α de hoek tussen de snelheid
(die heeft dezelfde richting als de baanversnelling) en de versnelling is.
Met de cosinusformule voor de hoek tussen twee vectoren geeft dat:
Voorbeeld.
De
bewegingsvergelijkingen van een punt P zijn gegeven door: